Multi-Cluster-Mesh-Netzwerk in GKE einrichten
Dieser Leitfaden unterstützt nicht nur Google Cloud Service APIs und Cloud Service APIs: Weitere Informationen finden Sie unter Cloud Service Mesh – Übersicht.In dieser Anleitung wird erläutert, wie Sie zwei Cluster mit Mesh CA oder Istio CA zu einem einzigen Cloud Service Mesh zusammenführen und das clusterübergreifende Load Balancing aktivieren. Sie können diesen Prozess problemlos erweitern, um eine beliebige Anzahl von Clustern in Ihr Mesh-Netzwerk einzubinden.
Eine Cloud Service Mesh-Konfiguration mit mehreren Clustern kann in mehreren wichtigen Unternehmensszenarien wie Skalierung, Standortwahl und Isolation eine Lösung sein. Weitere Informationen finden Sie unter Multi-Cluster-Anwendungsfälle.
Vorbereitung
In dieser Anleitung wird davon ausgegangen, dass Sie mindestens zwei Google Cloud-GKE-Cluster haben, die folgende Anforderungen erfüllen:
Cloud Service Mesh Version 1.11 oder höher wurde in den Clustern mit
asmcli install
installiert. Sie benötigenasmcli
, dasistioctl
-Tool und Beispiele, dieasmcli
in das Verzeichnis herunterlädt, das Sie bei der Ausführung vonasmcli install
in--output_dir
angegeben haben. Wenn Sie die Einrichtung vornehmen müssen, führen Sie die Schritte unter Abhängige Tools installieren und Cluster validieren aus, um Folgendes zu tun:Cluster in Ihrem Mesh müssen eine Verbindung zwischen allen Pods haben, bevor Sie Cloud Service Mesh konfigurieren. Wenn Sie Cluster zusammenführen, die sich nicht im selben Projekt befinden, müssen sie außerdem im selben Flottenhostprojekt registriert sein und die Cluster müssen sich zusammen in einer Konfiguration mit freigegebener VPC im selben Netzwerk befinden. Außerdem empfehlen wir, dass Sie ein Projekt zum Hosten der freigegebenen VPC und zwei Dienstprojekte zum Erstellen von Clustern haben. Weitere Informationen finden Sie unter Cluster mit freigegebener VPC einrichten.
Wenn Sie die Istio-Zertifizierungsstelle nutzen, verwenden Sie für beide Cluster dasselbe benutzerdefinierte Root-Zertifikat.
Wenn Ihr Cloud Service Mesh auf privaten Clustern basiert, empfehlen wir das Erstellen eines einzelnen Subnetzes in derselben VPC. Andernfalls muss Folgendes gewährleistet sein:
- Die Steuerungsebenen können die Steuerungsebenen für private Remote-Cluster über die privaten IP-Adressen von Clustern erreichen.
- Sie können den autorisierten Netzwerken der privaten Remote-Cluster IP-Adressbereiche der aufrufenden Steuerungsebenen hinzufügen. Weitere Informationen finden Sie unter Endpunkterkennung zwischen privaten Clustern konfigurieren.
Der API-Server muss von den anderen Instanzen der Cloud Service Mesh-Steuerungsebene im Multi-Cluster-Mesh aus erreichbar sein.
- Für die Cluster muss der globale Zugriff aktiviert sein.
- Prüfen Sie, ob die IP-Adresse der Cloud Service Mesh-Steuerungsebene über die Zulassungsliste des autorisierten Master-Netzwerks ordnungsgemäß zugelassen wurde.
Projekt- und Clustervariablen festlegen
Erstellen Sie die folgenden Umgebungsvariablen für die Projekt-ID, die Clusterzone oder -region, den Clusternamen und den Kontext.
export PROJECT_1=PROJECT_ID_1 export LOCATION_1=CLUSTER_LOCATION_1 export CLUSTER_1=CLUSTER_NAME_1 export CTX_1="gke_${PROJECT_1}_${LOCATION_1}_${CLUSTER_1}" export PROJECT_2=PROJECT_ID_2 export LOCATION_2=CLUSTER_LOCATION_2 export CLUSTER_2=CLUSTER_NAME_2 export CTX_2="gke_${PROJECT_2}_${LOCATION_2}_${CLUSTER_2}"
Wenn es sich um neu erstellte Cluster handelt, müssen Sie mit den folgenden
gcloud
-Befehlen Anmeldedaten für jeden Cluster abrufen. Andernfalls ist der zugehörigecontext
nicht für die nächsten Schritte dieser Anleitung verfügbar:Die Befehle hängen vom Clustertyp ab, entweder regional oder zonal:
Regional
gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_1} --region ${LOCATION_1} gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_2} --region ${LOCATION_2}
Zonal
gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_1} --zone ${LOCATION_1} gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_2} --zone ${LOCATION_2}
Firewallregel erstellen
In einigen Fällen müssen Sie eine Firewallregel erstellen, um clusterübergreifenden Traffic zuzulassen. In folgenden Fällen müssen Sie beispielsweise eine Firewallregel erstellen:
- Sie verwenden unterschiedliche Subnetze für die Cluster in Ihrem Mesh-Netzwerk.
- Ihre Pods öffnen andere Ports als 443 und 15002.
GKE fügt jedem Knoten automatisch Firewallregeln hinzu, die Traffic innerhalb eines Subnetzes zulassen. Wenn Ihr Mesh-Netzwerk mehrere Subnetze enthält, müssen Sie die Firewallregeln explizit so einrichten, dass subnetzübergreifender Traffic zulässig ist. Sie müssen dabei für jedes Subnetz eine neue Firewallregel hinzufügen, die die CIDR-Blöcke der Quell-IP-Adresse und die Zielports des gesamten eingehenden Traffics zulässt.
Die folgende Anleitung ermöglicht die Kommunikation zwischen allen Clustern in Ihrem Projekt oder nur zwischen $CLUSTER_1
und $CLUSTER_2
.
Sammeln Sie Informationen zum Netzwerk Ihres Clusters.
Alle Projektcluster
Wenn sich die Cluster im selben Projekt befinden, können Sie den folgenden Befehl verwenden, um die Kommunikation zwischen allen Clustern in Ihrem Projekt zuzulassen. Wenn in Ihrem Projekt Cluster enthalten sind, die Sie nicht verfügbar machen möchten, verwenden Sie den Befehl auf dem Tab Bestimmte Cluster.
function join_by { local IFS="$1"; shift; echo "$*"; } ALL_CLUSTER_CIDRS=$(gcloud container clusters list --project $PROJECT_1 --format='value(clusterIpv4Cidr)' | sort | uniq) ALL_CLUSTER_CIDRS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_CIDRS}")) ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(gcloud compute instances list --project $PROJECT_1 --format='value(tags.items.[0])' | sort | uniq) ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_NETTAGS}"))
Bestimmte Cluster
Der folgende Befehl ermöglicht die Kommunikation zwischen
$CLUSTER_1
und$CLUSTER_2
und macht keine anderen Cluster in Ihrem Projekt verfügbar.function join_by { local IFS="$1"; shift; echo "$*"; } ALL_CLUSTER_CIDRS=$(for P in $PROJECT_1 $PROJECT_2; do gcloud --project $P container clusters list --filter="name:($CLUSTER_1,$CLUSTER_2)" --format='value(clusterIpv4Cidr)'; done | sort | uniq) ALL_CLUSTER_CIDRS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_CIDRS}")) ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(for P in $PROJECT_1 $PROJECT_2; do gcloud --project $P compute instances list --filter="name:($CLUSTER_1,$CLUSTER_2)" --format='value(tags.items.[0])' ; done | sort | uniq) ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_NETTAGS}"))
Firewallregel erstellen
GKE
gcloud compute firewall-rules create istio-multicluster-pods \ --allow=tcp,udp,icmp,esp,ah,sctp \ --direction=INGRESS \ --priority=900 \ --source-ranges="${ALL_CLUSTER_CIDRS}" \ --target-tags="${ALL_CLUSTER_NETTAGS}" --quiet \ --network=YOUR_NETWORK
Autopilot
TAGS="" for CLUSTER in ${CLUSTER_1} ${CLUSTER_2} do TAGS+=$(gcloud compute firewall-rules list --filter="Name:$CLUSTER*" --format="value(targetTags)" | uniq) && TAGS+="," done TAGS=${TAGS::-1} echo "Network tags for pod ranges are $TAGS" gcloud compute firewall-rules create asm-multicluster-pods \ --allow=tcp,udp,icmp,esp,ah,sctp \ --network=gke-cluster-vpc \ --direction=INGRESS \ --priority=900 --network=VPC_NAME \ --source-ranges="${ALL_CLUSTER_CIDRS}" \ --target-tags=$TAGS
Endpunkterkennung konfigurieren
Die Schritte, die zum Konfigurieren der Endpunkterkennung erforderlich sind, hängen davon ab, ob Sie die deklarative API clusterübergreifend in einer Flotte verwenden oder manuell in öffentliche Clustern oder privaten Clustern aktivieren.
Endpunkterkennung zwischen öffentlichen Clustern konfigurieren
Zum Konfigurieren der Endpunkterkennung zwischen GKE-Clustern führen Sie asmcli create-mesh
aus. Dieser Befehl:
- Registriert alle Cluster in derselben Flotte
- Konfiguriert das Mesh-Netzwerk so, dass der Workload Identity der Flotte vertraut wird
- Erstellt Remote-Secrets
Sie können entweder den URI für jeden Cluster oder den Pfad zur kubeconfig-Datei angeben.
Cluster-URI
Ersetzen Sie im folgenden Befehl FLEET_PROJECT_ID
durch die Projekt-ID des Flottenhostprojekts und den Cluster-URI durch den Clusternamen, die Zone oder Region und die Projekt-ID für jeden Cluster.
In diesem Beispiel werden nur zwei Cluster gezeigt. Sie können jedoch den Befehl ausführen, um die Endpunkterkennung auf zusätzlichen Clustern zu aktivieren. Dabei gilt die maximal zulässige Anzahl von Clustern, die Sie Ihrer Flotte hinzufügen können..
./asmcli create-mesh \
FLEET_PROJECT_ID \
${PROJECT_1}/${LOCATION_1}/${CLUSTER_1} \
${PROJECT_2}/${LOCATION_2}/${CLUSTER_2}
kubeconfig-Datei
Ersetzen Sie im folgenden Befehl FLEET_PROJECT_ID
durch die Projekt-ID des Flottenhostprojekts und PATH_TO_KUBECONFIG
durch den Pfad zu jeder kubeconfig
-Datei. In diesem Beispiel werden nur zwei Cluster gezeigt. Sie können jedoch den Befehl ausführen, um die Endpunkterkennung auf zusätzlichen Clustern zu aktivieren. Dabei gilt die maximal zulässige Anzahl von Clustern, die Sie Ihrer Flotte hinzufügen können.
./asmcli create-mesh \
FLEET_PROJECT_ID \
PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
PATH_TO_KUBECONFIG_2
Endpunkterkennung zwischen privaten Clustern konfigurieren
Konfigurieren Sie Remote-Secrets, um der Cloud Service Mesh-Steuerungsebene des anderen Clusters API-Serverzugriff auf den Cluster zu gewähren. Die Befehle hängen vom Cloud Service Mesh-Typ ab (clusterintern oder verwaltet):
A. Für das clusterinterne Cloud Service Mesh müssen Sie die privaten IP-Adressen anstelle der öffentlichen IP-Adressen konfigurieren, da nicht auf die öffentlichen IP-Adressen zugegriffen werden kann:
PRIV_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_1}" --project "${PROJECT_1}" \ --zone "${LOCATION_1}" --format "value(privateClusterConfig.privateEndpoint)"` ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_1} --name=${CLUSTER_1} --server=https://${PRIV_IP} > ${CTX_1}.secret
PRIV_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_2}" --project "${PROJECT_2}" \ --zone "${LOCATION_2}" --format "value(privateClusterConfig.privateEndpoint)"` ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_2} --name=${CLUSTER_2} --server=https://${PRIV_IP} > ${CTX_2}.secret
B. Für Managed Cloud Service Mesh:
PUBLIC_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_1}" --project "${PROJECT_1}" \ --zone "${LOCATION_1}" --format "value(privateClusterConfig.publicEndpoint)"` ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_1} --name=${CLUSTER_1} --server=https://${PUBLIC_IP} > ${CTX_1}.secret
PUBLIC_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_2}" --project "${PROJECT_2}" \ --zone "${LOCATION_2}" --format "value(privateClusterConfig.publicEndpoint)"` ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_2} --name=${CLUSTER_2} --server=https://${PUBLIC_IP} > ${CTX_2}.secret
Wenden Sie die neuen Secrets auf die Cluster an:
kubectl apply -f ${CTX_1}.secret --context=${CTX_2}
kubectl apply -f ${CTX_2}.secret --context=${CTX_1}
Autorisierte Netzwerke für private Cluster konfigurieren
Führen Sie die Schritte dieses Abschnitts nur aus, wenn die folgenden Bedingungen für Ihr Mesh-Netzwerk zutreffen:
- Sie verwenden private Cluster.
- Die Cluster gehören nicht zum selben Subnetz.
- Für die Cluster sind autorisierte Netzwerke aktiviert.
Wenn Sie mehrere private Cluster bereitstellen, muss die Cloud Service Mesh-Steuerungsebene in jedem Cluster die GKE-Steuerungsebene der Remote-Cluster aufrufen. Um Traffic zuzulassen, müssen Sie den autorisierten Netzwerken der Remote-Cluster den Pod-Adressbereich im aufrufenden Cluster hinzufügen.
Rufen Sie den CIDR-Block des Pod-IP-Adressbereichs für jeden Cluster ab:
POD_IP_CIDR_1=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \ --format "value(ipAllocationPolicy.clusterIpv4CidrBlock)"`
POD_IP_CIDR_2=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \ --format "value(ipAllocationPolicy.clusterIpv4CidrBlock)"`
Fügen Sie den Remote-Clustern die CIDR-Blöcke des Pod-IP-Adressbereichs im Kubernetes-Clusters hinzu:
EXISTING_CIDR_1=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \ --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"` gcloud container clusters update ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \ --enable-master-authorized-networks \ --master-authorized-networks ${POD_IP_CIDR_2},${EXISTING_CIDR_1//;/,}
EXISTING_CIDR_2=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \ --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"` gcloud container clusters update ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \ --enable-master-authorized-networks \ --master-authorized-networks ${POD_IP_CIDR_1},${EXISTING_CIDR_2//;/,}
Weitere Informationen finden Sie unter Cluster mit autorisierten Netzwerken erstellen.
Prüfen Sie, ob die autorisierten Netzwerke aktualisiert wurden:
gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \ --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"
gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \ --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"
Globalen Zugriff auf Steuerungsebene aktivieren
Führen Sie die Schritte dieses Abschnitts nur aus, wenn die folgenden Bedingungen für Ihr Mesh-Netzwerk zutreffen:
- Sie verwenden private Cluster.
- Sie verwenden unterschiedliche Subnetze für die Cluster in Ihrem Mesh-Netzwerk.
Sie müssen den globalen Zugriff auf die Steuerungsebene aktivieren, damit die Cloud Service Mesh-Steuerungsebene in jedem Cluster die GKE-Steuerungsebene der Remote-Cluster aufrufen kann.
Globalen Zugriff auf Steuerungsebene aktivieren
gcloud container clusters update ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \ --enable-master-global-access
gcloud container clusters update ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \ --enable-master-global-access
Prüfen Sie, ob der globale Zugriff auf die Steuerungsebene aktiviert ist:
gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1}
gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2}
Im Abschnitt
privateClusterConfig
wird in der Ausgabe der StatusmasterGlobalAccessConfig
angezeigt.
Multicluster-Konnektivität prüfen
In diesem Abschnitt wird erläutert, wie Sie die Beispieldienste HelloWorld
und Sleep
in Ihrer Multi-Cluster-Umgebung bereitstellen, um zu überprüfen, ob das clusterübergreifende Load-Balancing funktioniert.
Variable für Beispielverzeichnis festlegen
Gehen Sie zu dem Speicherort, an dem
asmcli
heruntergeladen wurde, und führen Sie den folgenden Befehl aus, umASM_VERSION
festzulegen:export ASM_VERSION="$(./asmcli --version)"
Legen Sie einen Arbeitsordner für die Beispiele fest, mit denen Sie prüfen, ob das clusterübergreifende Load-Balancing funktioniert. Die Beispiele befinden sich in einem Unterverzeichnis im Verzeichnis
--output_dir
, das Sie im Befehlasmcli install
angegeben haben. Ändern Sie im folgenden BefehlOUTPUT_DIR
in das Verzeichnis, das Sie in--output_dir
angegeben haben.export SAMPLES_DIR=OUTPUT_DIR/istio-${ASM_VERSION%+*}
Sidecar-Injektion aktivieren
Erstellen Sie den Beispiel-Namespace in jedem Cluster.
for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2} do kubectl create --context=${CTX} namespace sample done
Aktivieren Sie die Sidecar-Injektion für erstellte Namespaces.
Empfohlen:Führen Sie den folgenden Befehl aus, um das Standard-Injektionslabel auf den Namespace anzuwenden:
for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2} do kubectl label --context=${CTX} namespace sample \ istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite done
Wir empfehlen die Verwendung der Standard-Injection, aber auch die revisionsbasierte Injection wird unterstützt: Folgen Sie dazu dieser Anleitung:
Verwenden Sie den folgenden Befehl, um das Überarbeitungslabel für
istiod
zu finden:kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod -o \ jsonpath={.items[*].metadata.labels.'istio\.io\/rev'}'{"\n"}'
Wenden Sie das Überarbeitungslabel auf den Namespace an. Im folgenden Befehl ist
REVISION_LABEL
der Wert des Überarbeitungslabelsistiod
, den Sie im vorherigen Schritt notiert haben.for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2} do kubectl label --context=${CTX} namespace sample \ istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite done
HelloWorld-Dienst installieren
Erstellen Sie in beiden Clustern den HelloWorld-Dienst:
kubectl create --context=${CTX_1} \ -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \ -l service=helloworld -n sample
kubectl create --context=${CTX_2} \ -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \ -l service=helloworld -n sample
HelloWorld v1 und v2 in jedem Cluster bereitstellen
Stellen Sie
HelloWorld v1
inCLUSTER_1
undv2
inCLUSTER_2
bereit. Das erleichtert später die Prüfung des clusterübergreifenden Load-Balancings.kubectl create --context=${CTX_1} \ -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \ -l version=v1 -n sample
kubectl create --context=${CTX_2} \ -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \ -l version=v2 -n sample
Prüfen Sie mit den folgenden Befehlen, ob
HelloWorld v1
undv2
ausgeführt werden. Prüfen Sie, ob die Ausgabe in etwa so aussieht:kubectl get pod --context=${CTX_1} -n sample
NAME READY STATUS RESTARTS AGE helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv 2/2 Running 0 40s
kubectl get pod --context=${CTX_2} -n sample
NAME READY STATUS RESTARTS AGE helloworld-v2-758dd55874-6x4t8 2/2 Running 0 40s
Sleep-Dienst bereitstellen
Stellen Sie den
Sleep
-Dienst in beiden Clustern bereit. Dieser Pod generiert künstlichen Netzwerktraffic zur Veranschaulichung:for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2} do kubectl apply --context=${CTX} \ -f ${SAMPLES_DIR}/samples/sleep/sleep.yaml -n sample done
Warten Sie, bis der
Sleep
-Dienst in jedem Cluster gestartet wurde. Prüfen Sie, ob die Ausgabe in etwa so aussieht:kubectl get pod --context=${CTX_1} -n sample -l app=sleep
NAME READY STATUS RESTARTS AGE sleep-754684654f-n6bzf 2/2 Running 0 5s
kubectl get pod --context=${CTX_2} -n sample -l app=sleep
NAME READY STATUS RESTARTS AGE sleep-754684654f-dzl9j 2/2 Running 0 5s
Clusterübergreifendes Load-Balancing prüfen
Rufen Sie den HelloWorld
-Dienst mehrmals auf und prüfen Sie die Ausgabe, um abwechselnde Antworten von v1 und v2 zu prüfen:
Rufen Sie den Dienst
HelloWorld
auf:kubectl exec --context="${CTX_1}" -n sample -c sleep \ "$(kubectl get pod --context="${CTX_1}" -n sample -l \ app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \ -- /bin/sh -c 'for i in $(seq 1 20); do curl -sS helloworld.sample:5000/hello; done'
Die Ausgabe sollte in etwa so aussehen:
Hello version: v2, instance: helloworld-v2-758dd55874-6x4t8 Hello version: v1, instance: helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv ...
Rufen Sie den Dienst
HelloWorld
noch einmal auf:kubectl exec --context="${CTX_2}" -n sample -c sleep \ "$(kubectl get pod --context="${CTX_2}" -n sample -l \ app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \ -- /bin/sh -c 'for i in $(seq 1 20); do curl -sS helloworld.sample:5000/hello; done'
Die Ausgabe sollte in etwa so aussehen:
Hello version: v2, instance: helloworld-v2-758dd55874-6x4t8 Hello version: v1, instance: helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv ...
Sie haben Ihr Cloud Service Mesh mit Load Balancing und mehreren Clustern geprüft.
HelloWorld-Dienst bereinigen
Entfernen Sie nach der Prüfung des Load-Balancings die Dienste HelloWorld
und Sleep
aus dem Cluster.
kubectl delete ns sample --context ${CTX_1} kubectl delete ns sample --context ${CTX_2}